A Study of High School Students' and Science Teachers' Understanding of Ideal Conditions involved in the Theoretical Explanations and Experiments in Physics: Part III- Focused on the Ideal Conditions involved in the Theoretical Explanations -

물리학에서 이론적 설명과 실험에 포함된 이상조건에 대한 고등학생과 과학교사의 이해 조사 III-이론적 설명에 포함된 이상조건을 중심으로-

Idealization has an important role in the process of learning as well as in physics research. The purpose of this study was to survey students' and science teachers' recognition of the ideal conditions involved in the process of problem solving and of explaining the natural phenomena. The instrument for probing the understanding of the ideal conditions in the domains of force, electricity and heat was administered to general high and science high school students and science teachers. The framework of responses composed of three categories. The first category is "idealized conditions relevant to problem", the second "not relevant idealized conditions", which has more delicate subcategories of general/ irrelevant conditions, simple statement of formula/ law, repeating problems, uncorrect explaining/ describing conditions, and the last "no responses". The results of analysis showed that the majority of the subjects well understood the various ideal conditions, especially for science high school students. But some of them could not differentiate the ideal condition from the general conditions, or they simply repeat the problem situation or the formula. The understanding of idealization is different by the domains of physics. We discovered that the misconceptions about the ideal conditions in various physical phenomena and revealed some interconnection of researches in the fields of misconception and the ideal condition.

이상화는 물리학 연구뿐 아니라 물리학을 배우는 학습 과정에서도 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 역학과 전기, 그리고 열역학 영역에서 문제 해결 과정과 현상의 설명 과정에는 어떠한 이상 조건이 포함되어 있다고 생각하는지에 대해 일반계 고등학생과 과학고 학생, 그리고 과학 교사를 대상으로 조사하였다. 조사 결과, 과학교육학자들이 예상했던 것과는 달리 많은 학생들이 다양한 종류의 이상 조건들을 잘 언급하였음을 알 수 있었다. 물론, 이상 조건과 일반적 조건을 구분하지 못하거나 현상을 그대로 기술하거나 법칙을 언급하는 것으로 이상 조건을 대신하기도 하였다. 특히, 이상 조건에 대한 생각에서 여러 가지 오개념이 발견되어 이상 조건에 대한 연구와 오개념 연구가 연관성을 가질 수 있음을 발견하였다.